Код: 276049

Назва:

Термодинаміка і статистична фізика

Анотація: Загальні властивості великих сукупностей атомів і молекул при встановленні рівноваги в таких системах. Термодинамічні параметри, закони термодинаміки. Середнє по ансамблю, ергодична гіпотеза. Метод Гібса, функція розподілу ймовірностей мікроскопічних станів. Мікроканонічний і канонічний ансамбль Гібса, статистичний інтеграл. Великий канонічний ансамбль. Основні поняття квантової статистики: матриця густини, статистичний оператор, статистична сума. Квантова статистика ідеального газу. Розподіли Фермі-Дірака та Бозе-Ейнштейна. Термодинамічні властивості виродженого електронного газу. Бозе-газ, бозе-конденсація. Термодинаміка рівноважного електромагнітного випромінювання, формула Планка. Фазова рівновага та фазові переходи. Термодинамічна теорія флуктуації.

Тип дисципліни: нормативна

Рік навчання: IV

Семестр: 7,8

Кількість кредитів: загальна кількість годин - 210 (кредитів ЄКТС - 7); аудиторні години - 90 (лекції - 54, практичні заняття - 36), самостійна робота - 120.

Форма контролю: залік, іспит

Викладач(і): доц.к.ф.м.н. ШЕВЦОВА О.М.

Результати навчання: У результаті вивчення курсу студенти повинні: знати: базову термінологію, що належить до термодинамічних явищ, основні поняття, закони термодинаміки і статистичної фізики та їх математичне вираження; фундаментальні досліди, які лежать
в основі законів термодинаміки; логіку побудови термодинаміки на основі фундаментальних дослідів; основні статистичні методи опису макроскопічних систем.
Вміти: розкрити роль статистичних закономірностей у природі; розглянути основні експериментальні закономірності термодинамічних явищ, статистичні методи опису властивостей речовини, структуру і математичну форму основних рівнянь статистичної фізики і термодинаміки, особливості їх використання при описі різних явищ; розглянути основні методи експериментального і теоретичного дослідження
термодинамічних явищ, використання термодинамічних явищ у сучасних технологіях; проаналізувати основні принципи моделювання термодинамічних явищ, встановити
область застосовності цих моделей, розглянути способи обчислення фізичних величин, які характеризують явища; продемонструвати зв'язок фундаментальних дослідів із
законами термодинаміки за допомогою відомих математичних методів; вирішувати задачі з даної дисципліни; моделювати термодинамічні явища і проводити чисельні розрахунки
відповідних фізичних величин.







Спосіб навчання: аудиторний, дистанційний

Необхідні обовязкові попередні й супутні модулі: класична механіка, молекулярна фізика, квантова механіка, теорія ймовірностей та математична статистика.

Зміст дисципліни: Метод термодинамічних потенціалів. Статистика. Мікроканонічний розподіл. Канонічний розподіл Гіббса. Закон рівнорозподілу кінетичної енергії. Розподіл Максвелла-Больцмана. Системи зі змінною кількістю частинок, великий канонічний розподіл. Квантові канонічні розподіли та їх застосування. Квантова статистика ідеального газу. Розподіли Фермі-Дірака та Бозе-Єйнштейна. Вироджений бозе-газ, бозе-ейнштейнівська конденсація. Теплове випромінювання. Теорія флуктуацій. Фазова рівновага та фазові переходи.


Рекомендована література:
Основні:
1. Лифшиц, Евгений Михайлович, Статистическая физика: учебное пособие / Е. М. Лифшиц, Л. П. Питаевский. - Изд. 5-е, стер. - Москва : Физматлит, 2015. - ч. - Micтить пoкaжчик.
2. Румер, Ю. Б. Термодинамика, статистическая физика и кинетика / Ю.Б. Румер, М.Ш. Рывкин. - 2-е
изд., испр. и доп. - Новосибирск : Изд-во Новосибирского университета, 2000. - 608 с. : ил
3. Волчанський О.В., Гур’євська О.М., Подопригора Н.В., Термодинаміка та статистична фізика, Навчальний посібник, Кіровоград – 2012
4. Гречко, Леонід Григорович. Збірник задач із теоретичної фізики. Квантова механіка / Л. Г. Гречко,
С. М. Єжов, В. О. Сугаков ; М-во освіти і науки України, Київ. нац. ун-т ім. Т. Шевченка. - Київ :
Київський університет, 2013. - 215 с.
5. Королюк, С. Основи статистичної фізики та термодинаміки : підручник / С. Королюк, С. Мельничук, О. Валь. - Чернівці : Книги-XXI, 2004. - 347 с.


Форми та методи навчання: лекції, практичні заняття, самостійна робота.

Методи й критерії оцінювання: Поточний контроль (60%) Підсумковий контроль (40%)

Мова навчання: українська